高速公路钢筋砼桥梁损伤和加固施工探讨
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作者: 杨仲升
【摘 要】在社会发展进程中，高速公路成为交通系统的重要组成部分，但是在高速公路中通常会出现钢筋砼桥梁损伤问题，从而影响高速公路的施工质量和正常运营。本文在对高速公路钢筋砼桥梁损伤分析的基础上，探讨其加固施工技术。加强高速公路钢筋砼桥梁损伤加固处理技术的研究，对于延长高速公路钢筋砼桥梁寿命和确保车辆的安全行驶等具有重要的作用。因此，为保证我国国民经济的可持续快速健康发展和方便人们的安全出行，必须对高速公路钢筋砼桥梁损伤及其加固处理技术进行分析研究。
【关键词】高速公路 钢筋砼桥梁 加固施工
近年来，随着社会经济的不断发展，我国高速公路也得到快速的发展。作为促进国家经济快速发展的一种重要因素，高速公路运输能力的提高对于我国的经济增长具有重要的作用。但是，随着高速公路钢筋砼桥梁损伤问题日益严重，正常的行车速度和通行能力等受到严重影响。然而，加强高速公路钢筋砼桥梁损伤加固处理技术的研究，对于延长高速公路钢筋砼桥梁寿命和确保车辆的安全行驶等具有重要的作用。因此，为保证我国国民经济的可持续快速健康发展和方便人们的安全出行，必须对高速公路钢筋砼桥梁损伤及其加固处理技术进行分析研究。
1 高速公路钢筋砼桥梁损伤影响因a工过程中会出现由于所选购材料受周围自然环境的影响而造成高速公路钢筋砼桥梁质量不达标，或者被腐蚀和损坏的问题。再一方面，在施工过程中，一些施工单位满足于快速完成施工任务，对发现的设计不合理和错误的地方，不能及时发现或者即便发现了也不能及时反馈，不能采用最优的实施方案。
最后，是后期投入运营阶段的因素。随着社会经济的不断发展，高速公路上的交通运输量日益增加，车辆超载的现象也常常发生，这些都在一定程度上缩短了高速公路钢筋砼桥梁的使用寿命。但是，一些有关施工企业并没有对这一问题给予足够的重视，缺乏对高速公路钢筋砼桥梁的维护方法和具体管理措施。另外，桥梁建设周期完成后，移交到养护单位，养护单位的养护管理水平和养护职责履行情况也较大程度地影响到钢筋砼桥梁的完好状况。
2 高速公路钢筋砼桥梁损伤的加固施工
2.1 碳纤维加固法
2.1.1 试验分析
（1）钢筋砼桥梁的腐蚀。依据目前国内外的研究资料，由于受时间和其他条件的限制，在对钢筋砼桥梁构件进行加速腐蚀的试验中，拟定采用12V直流电源的方式进行。若要将直流电源的阳极通过电源线与钢筋砼桥梁的钢筋混凝土柱串联起来，阴极与钢筋混凝土柱侧面的外簧不锈钢片连接起来，首先要通过使用电烙铁将钢筋砼柱和导线焊接好，并用浸透环氧树脂的薄棉布条对焊点进行包裹处理。若要促使钢筋砼柱加速腐蚀，可以通过加入一些氯盐液形成电化学回路，从而实现电流流通。
（2）加载试验。目前，一般采用通过对砼构件恒定加载70%极限承载力来完成加载试验，并且其极限承载力参数都是实测参数。考虑到加固试验的特殊性，为避免钢筋砼构件加固试验的时间过长，该试验采用液压千斤顶和反力架进行加载。
（3）试验措施。为避免加固试验因时间过长或受其他自然因素等影响，保证试验结果是实际情况的真实反映，本次试验采取以下措施：为了解钢筋砼柱腐蚀对钢筋砼桥梁构件的损坏情况以及碳纤维对于钢筋砼桥梁构件的抗剪加固作用，促使不锈钢阴极片与混凝土表面能够更好的进行接触，可分别在碳纤维的布条间隔区以及不锈钢阴极片之间塞一些薄棉布。
2.1.2 高速公路钢筋砼桥梁碳纤维加固处理结果
（1）试验现象分析。由于钢筋砼桥梁构件试验时间较长，一些钢筋混凝土柱的剪弯区在加载后不久就产生了裂缝，而没有经过碳纤维加固处理的钢筋混凝土柱也在纵轴45°处出现斜裂缝。在对钢筋混凝土柱进行加载试验后，一般、和会发生混凝土保护层剥离，和会产生碳纤维型斜裂缝，而和由于加固处理效果相对较好，其剪弯区并没有产生明显的斜裂缝。相对于未经加固处理的钢筋混凝土柱来说，经过碳纤维加固处理后的钢筋混凝土柱在修饰物渗出时间方面具有较大的优势，因此，其特性也比较好。
经过试验现象分析可知，在氯离子等的腐蚀下，经过碳纤维加固处理的钢筋混凝土柱更具有抗剪性。
（2）结果分析。在对高速公路钢筋砼桥梁碳纤维加固处理的试验过程中，钢筋混凝土柱的跨中挠度在整体上随着时间的推移而逐步上升。但是，在前期阶段，钢筋混凝土柱的跨中挠度增长缓慢并且增加幅度不明显，其增长速率在后期阶段才开始明显增加。我们知道，钢筋混凝土柱具有徐变变形的特点。在一般情况下，钢筋混凝土柱的跨中挠度会随着时间的推移而变慢。因此，如果钢筋混凝土柱受到锈蚀，就会出现这种随着时间的推移而持续增加的现象。另外，由于钢筋混凝土柱在前期没有裂缝，而在后期出现不同程度的裂缝，氯离子腐蚀呈现由慢到快的变化趋势，最后形成“裂缝-锈蚀-承载力降低”的恶性循环。
2.2 增加桥梁体外预应力加固法
作为一种后张无粘接预应力，体外预应力在钢筋砼桥梁中的使用，对于其损伤的加固具有重要的作用。作为我国工程建设的一项重要任务，体外预应力研究对于我国桥梁工程的建设与发展具有重要的作用。采用体外预应力加固的方法对高速公路钢筋砼桥梁损伤进行加固处理，有利于延长其使用寿命，保证车辆的安全通行。施加桥梁体外预应力加固法就是通过增加体外预应力的方法对钢筋砼桥梁的损伤进行加固处理，其对于大跨度构件、重型结构和大型砼构件等具有很强的适用性，具有降低被加固构件应力水平和加快工期等优点。但是，大跨度构件、重型结构和大型砼构件等在采用增加桥梁体外预应力加固法进行加固后，其结构外观会发生一定的变化。作为一种将预应力钢筋布置于大型砼截面之外的技术，增加桥梁体外预应力加固法中的体外预应力构件主要有转向块、体外预应力孔管、锚固体系和浆体等四方面的内容。为确保钢筋砼桥梁损伤的加固效果，施加桥梁体外预应力加固法只能在温度小于60℃的环境内使用，并且尽量不在收缩徐变较大的大型结构上使用。
2.2.1 加固设计
（1）在加固之前，要用钢丝刷对混凝土的表面进行清理。此外，为确保混凝土桥梁的桥面恢复平整，要采用混凝土对高速公路钢筋砼桥梁进行挂模浇筑。
（2）在加固施工阶段，要根据加固前所设计的高速公路钢筋砼桥梁的承载能力，控制预应力钢绞线的张力。
（3）在加固施工完成后，为确认加固的效果是否达到设计要求，要进行试行检测。
2.2.2 施工要点
（1）在滑块垫板和锚固支座方面，要沿着高速公路钢筋砼桥梁的底部从锚的实际重心向取滑块垫板的中心等位置进行放样定位。
（2）在上锚固定方面，一般要以高速公路钢筋砼桥梁单梁顶面的纵横线为基础进行放样定位。
（3）对于上锚固定的设置，要根据高速公路钢筋砼桥梁损伤的具体情况，来设置锚的具体位置。
4 结语
目前，在钢筋砼桥梁损伤处理的技术应用过程中，通过对不同处理技术在使用阶段技术的可靠性、对环境的要求、施工过程的难易度、工期的长短和工程造价的高低等方面进行综合比较，选出既合理又经济的方案，能够有效减少高速公路钢筋砼桥梁出现裂缝或裂缝发展的问题，并有效提高其抗剪力，延长其使用寿命，保证交通生产的良好运用。此外，除以上几种加固处理技术外，还应积极探索更简捷、更经济的加固处理措施。
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